【正文】 01112826波特率為24008，N，5（4）通信數(shù)據(jù)信息識別的局限性?？傊?，由于通信數(shù)據(jù)信息檢測信息量大，故出現(xiàn)的誤報警的概率也比較大。綜上所述，上述提及到的串/并行脈沖檢測技術(shù)及數(shù)據(jù)挖掘的通信數(shù)據(jù)信息分析方法，較好地實(shí)現(xiàn)了火災(zāi)報警控制系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)信息的分析與識別功能，在現(xiàn)代數(shù)據(jù)分析技術(shù)日趨完善的過程中，將會有更多的和更加方便靈活的方法應(yīng)用到火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的火災(zāi)信息識別之中。 基本原理基于圖像處理的火災(zāi)探測系統(tǒng)是一種以計算機(jī)為核心，結(jié)合光電技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)而研制的火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，如圖37所示。其核心問題是要利用火焰的圖像來探測火災(zāi)的存在，而利用火焰的圖像必然要使用數(shù)字圖像處理技術(shù)。因此，在連續(xù)影像中長時間地表現(xiàn)為高亮度時，它是火災(zāi)存在的最原始、最直接的特征。圖像的濾波常用的方法有線性濾波和中值濾波。該方法是將一個點(diǎn)的特定長度或形狀的領(lǐng)域稱為窗口。將中值濾波應(yīng)用到二維上，設(shè)表示數(shù)字圖像各像素點(diǎn)的灰度值，為濾波窗口，我們可得二維中值濾波公式： 公式（310）濾波窗口有線形、方形、十字形、圓形和菱形等許多種，不同濾波窗口的濾波效果也不盡相同。 火災(zāi)圖像的分割火災(zāi)圖像分割的目的是抑制火焰顏色的干擾，使得火災(zāi)識別能更有效有序地進(jìn)行。在圖像處理過程中，圖像分割可以定義為將數(shù)字圖像分割成不相交（不重疊）區(qū)域的過程。要將圖像轉(zhuǎn)化為二值圖像，需設(shè)置一個閥值，這里我們應(yīng)用閥值迭代算法求解一個最佳閥值。 火災(zāi)圖像的特征提取火災(zāi)圖像的特征提取分為硬件和軟件兩個系統(tǒng)組成。軟件主體是系統(tǒng)的核心，它對數(shù)字圖像首先進(jìn)行圖像分割，再利用圖像特性對這些圖像進(jìn)行火災(zāi)識別或分類檢測，以便準(zhǔn)確判斷。對方程(313)兩邊取對數(shù)，公式(313)變成： 公式(314)令，將公式變形，再分析其線性度，即擬合成直線的相關(guān)系數(shù)見公式(315) 公式(315)式中： 顯而易見：Y與T成直線關(guān)系。這里僅對重心以下的目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行尖角識別判斷，當(dāng)監(jiān)測現(xiàn)場的地面過于光亮?xí)r還可以消除火焰鏡面成像部分的干擾。對火焰區(qū)域采用輪廓跟蹤法提取形態(tài)特征，同時對火焰尖角進(jìn)行判斷和個數(shù)統(tǒng)計?！疤綔y準(zhǔn)則”是指從對圖像從左到右、從上到下進(jìn)行掃描，若發(fā)現(xiàn)是黑點(diǎn)則進(jìn)一步判定是否為頂點(diǎn)。具體來說，首先根據(jù)“探測準(zhǔn)則”和“頂點(diǎn)判斷”條件搜索出火焰的尖角頂點(diǎn)。計算圖像矩陣特性的目的是因?yàn)榭紤]到火焰的形狀不斷變化這一獨(dú)特的性質(zhì)，反應(yīng)在圖像的數(shù)字特征上，即表現(xiàn)為其一階矩也應(yīng)該是無序的變換。這就是火焰影像變化的規(guī)律。因此可以用分割方法來獲得火焰目標(biāo)，然后以掃描火災(zāi)窗口獲得的像素點(diǎn)數(shù)目的多少來描述火焰的影像面積大小。圖像采集系統(tǒng)是數(shù)字圖像處理系統(tǒng)中重要部分，由成像系統(tǒng)、采樣系統(tǒng)和量化器三部分組成。設(shè)一副圖像的最佳閥值為，算法思想是首先按某種規(guī)則取得圖像的一個閥值，然后不斷的對進(jìn)行修正，直到無限趨近于，算法具體步驟具體分為5步[39]：Step1：計算圖像的最大灰度值和最小灰度值，；Step2：根據(jù)閥值將圖像分割為前景和背景，計算兩者的平均灰度值；Step3：計算新閥值；Step4：若，則，轉(zhuǎn)Step2，否則為預(yù)先假定的最佳閾值，轉(zhuǎn)Step5；Step5：算法結(jié)束。實(shí)際操作中，應(yīng)大于2?；馂?zāi)燃燒在連續(xù)影像中具有 自然特性有：燃燒的色譜特性；相對穩(wěn)定性；紋理特性；蔓延增長的趨勢特性等，我們采用背景差分法將當(dāng)前圖像與參考圖像進(jìn)行剪影操作，來判斷在監(jiān)控區(qū)域是否有火災(zāi)存在。因此，在實(shí)際使用中，我們采用的濾波窗口大小。窗口正中間那個像素的值用窗口內(nèi)像素值的中間量代替。中值濾波在去除噪聲的同時，不會影響到圖像邊緣問題，它是一種較好的非線性的濾波方法[35]。火災(zāi)圖像的濾波在實(shí)際工作中，我們所獲取的火災(zāi)數(shù)字圖像往往要受到拍攝、儀器以及周圍環(huán)境的影響，使得圖像失去本來面目或者存在各種各樣的噪聲。所以說，火災(zāi)圖像的識別問題可以簡要表述為：在圖像預(yù)處理后，即可方便地計算出描述物體尺寸和形狀的一些特性，如物體的面積、周長、長度、寬度、矩形度、圓形度、不變矩、相似度和形狀描述等，進(jìn)而進(jìn)行圖像識別[30]。圖37 火災(zāi)圖像探測系統(tǒng)原理圖在圖37中，火災(zāi)圖像信息通常為火焰的圖像特征，它包含了火的面積、邊緣、距特性、紅外輻射以及其他一些明顯的特征。這是因?yàn)椋菏紫然谕ㄐ艛?shù)據(jù)信息和氣體分析技術(shù)的火災(zāi)識別方法通常在較低情況下才能達(dá)到較好的效果，而在某些智能建筑中，火災(zāi)燃燒的產(chǎn)物受高度面積影響，只有當(dāng)火災(zāi)發(fā)展到一定的程度才能被檢測；其次，在環(huán)境比較惡劣，比如灰塵、電磁干擾、水蒸氣、空調(diào)等影響下，上述的火災(zāi)信息識別方法都能難以正常發(fā)揮效用，容易出現(xiàn)誤報現(xiàn)象；再次，火災(zāi)具有反應(yīng)時間短、火源點(diǎn)多、火源性質(zhì)復(fù)雜、煙氣控制困難等特點(diǎn)，這就要求火災(zāi)探測系統(tǒng)能夠盡早報警，降低誤報率，從而將火災(zāi)消滅于萌芽狀態(tài)。②該醫(yī)院有各類工作人員3000余人，住院人數(shù)和門診人數(shù)也保持在30004000人左右，醫(yī)院后勤配備的生活鍋爐每天二次排放蒸汽濃度過大時，也會被火災(zāi)自動報警系統(tǒng)所接收為信號，出現(xiàn)誤報警。其中包含了模糊識別、聚類分析、模板分類、專家系統(tǒng)等。 圖36 火災(zāi)自動報警打印窗口圖其打印單顯示出：詳細(xì)的起火地點(diǎn)和起火時間，以便采取有力的救援措施。（2）計算機(jī)軟件系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)采集后，經(jīng)過處理，將起火的部位（方位）傳輸?shù)斤@示屏，顯示屏上起火方位燈亮。 數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)分析信息識別的數(shù)據(jù)來源為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的探測器，而探測器接收是通過安裝在火災(zāi)報警系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)各種類型的探頭信號而采集到的。其中（火警、故障、屏蔽、監(jiān)管、聯(lián)動等）的數(shù)據(jù)包是我們關(guān)注的重點(diǎn)；其他系統(tǒng)/部件（如火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動控制系統(tǒng)、感煙探測器、手動報警按鈕等）也應(yīng)一一涉及。因此，可以定義信號的斜率函數(shù)g(n) ＝d(n)δ[a(n)N] 公式(35) 公式(36) 公式（37） 令公式（37）中的 X0(t)=0, Xf(t)=1；將公式（36）中（x）換成x(t)，則 公式（38） 達(dá)到了引入斜率算法的目的。先假設(shè)輸入信號為x(n)，相應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值為RW，定義信號x(n)與其穩(wěn)定值之間的相對差值函數(shù)d(n)表示如下：d(n) ＝ 公式(31)在實(shí)際運(yùn)用中，為了補(bǔ)償環(huán)境變化導(dǎo)致的信號穩(wěn)態(tài)值的變化，往往可對信號在較長時間上求其平均值作為穩(wěn)態(tài)值。 通信數(shù)據(jù)信息識別火災(zāi)自動報警探測器大都通過對火災(zāi)發(fā)生時產(chǎn)生的物理和化學(xué)變化特征進(jìn)行火災(zāi)信號識別。Step2： ilength（L串長度），滿足條件時則繼續(xù)第Step3，不行則跳至Step8；Step3 ：從L串中由左～右取出12位數(shù)據(jù)，放入S串內(nèi)；Step4： 比較S0、SS11的數(shù)值是否分別相等于0、1，如果分別相等則跳至Step5，否則跳至Step7；Step5：計算S2~S9中的“1”的個數(shù)，檢驗(yàn)出如果是奇數(shù)，則判定S10是否等于0，相等則跳至Step6，不相等的話則跳至Step7；檢驗(yàn)出如果是偶數(shù)，則判定S10是否等于1，相等則跳至Step6，不相等跳至Step7；Step6 ：取S6～S9作為8位數(shù)據(jù)的前（低）4位，S2～S5作為8位數(shù)據(jù)的后（高）4位，計算此8位數(shù)據(jù)實(shí)際值value，將該值進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，且將變量DataNum（接收數(shù)據(jù)數(shù)量）+1，置i = i+11，返回Step2；Step7 ：從S串中第2位起查找字符“10”，若發(fā)現(xiàn)位置為j，則置i=i+j，將變量WrongBits（錯誤位置數(shù)量）+j，跳至Step2；若未能發(fā)現(xiàn)，則將變量WrongBits+11，置i=i+11，跳至Step2。如試驗(yàn)收到的一組量化串可為101000011001011001110010001001100110011011。串行通信的前提是參數(shù)的設(shè)置，即波特率、數(shù)據(jù)位、奇數(shù)校驗(yàn)位、停止位的一致，它是保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確接收的必要條件，也是通信雙方之間的一套共同的譯碼方式[29]。同時考慮到數(shù)字圖像技術(shù)的成熟性和優(yōu)越性，本文重點(diǎn)研究基于數(shù)字圖像識別技術(shù)火災(zāi)識別。上述火災(zāi)信號的特點(diǎn)是我們在火災(zāi)信息識別時必須考慮的重要因素。頻譜特征火災(zāi)信號具有一定的頻譜特征。此外，x(t)并不僅僅只是隨火災(zāi)特征而變化，還與周圍的氣候、溫度、灰塵及其本身電子線路引起的電子噪聲和人為的其他活動都有可能引起輸出信號x(t)的變化。根據(jù)火災(zāi)動力學(xué)理論和長期的觀測與分析實(shí)踐，早期的火災(zāi)信號主要有如下幾個特征。從目前系統(tǒng)運(yùn)行的狀況來看，火災(zāi)報警的準(zhǔn)確率在98﹪以上，誤報率能控制在1﹪左右。(8) 可通過RS232與CRT彩色顯示系統(tǒng)或與樓宇智能系統(tǒng)相連接，并可與普通辦公串口打印機(jī)相連。該系統(tǒng)的主要功能簡要描述如下：(1) 每臺控制器均可作為主機(jī)或從機(jī)應(yīng)用在CAN總線網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)最大容量為32512點(diǎn)；現(xiàn)實(shí)際設(shè)有探測點(diǎn)5000個，覆蓋了醫(yī)院所有區(qū)域。筆者因工作關(guān)系，參與檢測、維修火災(zāi)自動報警的機(jī)會比較多，很清楚火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點(diǎn)。信號是信息的載體，在通過傳感器、中間變換器等所測得的信號中，即包含著有關(guān)被測對象的有用信息，同時由于識別過程中受到檢測系統(tǒng)內(nèi)、外部各種因素的影響，還夾雜著一些不需要的成分。微處理器輸出口繼電裝置控制裝置圖29 微處理器與控制裝置的連接 本章小結(jié)本章為后面各章節(jié)提供基礎(chǔ)性知識，起好引橋、鋪墊作用。圖28 模擬量探測器輸入接口電路(2) 輸出接口電路。對于智能型火災(zāi)探測器，除了多路轉(zhuǎn)換器外，輸入口以前的電路都在火災(zāi)探測器內(nèi)，多路轉(zhuǎn)換器在控制器內(nèi)[28]。系統(tǒng)中，火災(zāi)探測器、消防聯(lián)動設(shè)備等必須通過輸出接口才能與微處理器相連。在火災(zāi)報警控制器性能改進(jìn)方面，產(chǎn)生了可尋址開關(guān)量報警系統(tǒng)。從設(shè)計角度來說，傳統(tǒng)火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計范圍根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模的大、??；保護(hù)智能建筑的對象（防火等級的二級、一級、特級）；聯(lián)動功能的簡單、較復(fù)雜、復(fù)雜；消防管理機(jī)構(gòu)設(shè)置的形式等等。傳輸系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)的功能是傳遞現(xiàn)場設(shè)備、部件（如探測器）與微處理器之間的所有信息。其原理是：將探測器或模塊的兩根總線輸入端與電子編碼器的總線輸出端相連，電子編碼器可對探測器的地址碼、設(shè)備類型、靈敏度等進(jìn)行設(shè)定、讀出和刪除；也可以對模塊的地址碼、設(shè)備類型、狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定、讀出和刪除。編碼方式有下面幾種：(1) 機(jī)械編碼。圖25為多線制火災(zāi)自動報警系統(tǒng)連線圖。(7) 聯(lián)動控制 聯(lián)動控制有自動和手動兩種方式，用功能鍵進(jìn)行選擇。(5) 自動打印和記錄功能控制器能保存供火災(zāi)調(diào)查用的永久性的火警和故障信息，并可隨時調(diào)用。(3) 故障報警 故障報警即是我們平時說的“誤報”，當(dāng)出現(xiàn)這種情況時，故障指示燈亮；發(fā)出長音故障音；顯示首次故障地址號及類型號；鎖定時鐘顯示，直至故障復(fù)位，才顯示實(shí)際時間；故障情況下出現(xiàn)火警時，則由故障報警自動轉(zhuǎn)化為報火警；當(dāng)火警被清除后，又恢復(fù)故障報警。雖然各廠家的生產(chǎn)的控制器性能、型號不完全相同，就是同一廠家生產(chǎn)的不同型號的產(chǎn)品性能也有很大的差別，但總的要求都必須符合國標(biāo)GB4717的標(biāo)準(zhǔn)，控制器的基本功能是：(1) 主備電源 主電源是為火災(zāi)自動報警系統(tǒng)提供可靠的供電電源服務(wù)， 以保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的條件?？傊馂?zāi)自動報警系統(tǒng)是確?，F(xiàn)代高層建筑及智能化建筑免除或減少火災(zāi)危害的極其重要的安全設(shè)施。一般來說，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾個方面的性能要求：（1）具有模擬量或智能化火災(zāi)探測方法和總線制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；（2）現(xiàn)場火災(zāi)探測器或傳感器能采集動態(tài)數(shù)據(jù)并有效傳輸；（3）報警控制器具有火災(zāi)識別模型，火災(zāi)報警可靠及時，誤報率低；（4）系統(tǒng)具有報警閾值自動修正、靈敏度高等判優(yōu)等功能；（5）系統(tǒng)工作穩(wěn)定，兼容光煥發(fā)性強(qiáng)，消防設(shè)備聯(lián)動控制功能豐富，邏輯編程便利；（6）系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)共享、電源與設(shè)備監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和消防設(shè)備管理功能；（7）系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面和應(yīng)用軟件，具有綜合管理和服務(wù)能力。是一種及時發(fā)現(xiàn)和通報火情，并采取有效措施控制和撲滅火災(zāi)而設(shè)置在高層建筑或智能化建筑物中的自動消防設(shè)施，是將高層建筑或智能化建筑中的火災(zāi)消滅在萌芽狀態(tài)，減少火災(zāi)危害及其損失的有力工具。產(chǎn)生報警并通過火災(zāi)報警控制器上的聲光報警顯示出來。 智能建筑火災(zāi)自動報警系統(tǒng) 基本結(jié)構(gòu) “火災(zāi)自動報警系統(tǒng)”實(shí)際上是“火災(zāi)探測報警和消防設(shè)備聯(lián)動控制系統(tǒng)”的簡稱[23]。OA系統(tǒng)是在CA系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立起來的信息系統(tǒng)，主要由日常事務(wù)型和決策型兩個子系統(tǒng)組成。(3) 語言通訊系統(tǒng)可提供預(yù)約呼叫、等候呼叫、自動重?fù)?、快速撥號、轉(zhuǎn)向呼叫、直接撥入、用戶賬單報告、語言郵政(Email)等上100種不同特色的通訊服務(wù)；(4) 數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)可供用戶建立區(qū)域網(wǎng)，以聯(lián)接其辦公區(qū)內(nèi)電腦系統(tǒng)及其外部設(shè)備，從而完成電子數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)(EDI)。它采用積木式結(jié)構(gòu)、模塊化設(shè)計、實(shí)施統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，滿足智能建筑高效、可靠、靈活性強(qiáng)的要求[17]。它由智能建筑環(huán)境內(nèi)系統(tǒng)集成中心(SIC, System